стресс шилдинг синдром что такое

Стресс шилдинг синдром эндопротезирование это

Осложнения. Анализ

На основании всего периода наблюдения были выявлены следующие осложнения (Рис. 30): глубокая перипротезная инфекция (остеомиелит) (n=1), перипротезная трещина сегмента кости на этапе имплантации (n=2), дестабилизация эндопротеза в сочетании с перипротезной инфекцией (n=2); в одном случае выполнена полная ревизия эндопротеза, в другом — двухэтапная реимплантация (ревизионное протезирование через 6 недель), трансдермальная миграция имплантата (продавливание части эндопротеза наружу, n=3), ошибка позиционирования эндопротеза (n=2), мальпозиция блокировочных винтов (n=1), некроз кожи (n=3), секвестрация костной ткани перипротезной области в отдаленный период (n=1), резобрция — ремоделирование кости (n=1); перипротезный перелом в результате травматического фактора (застревание конечности) (n=1).

Для описания инфекционной группы осложнений, а именно имплантат-ассоциированной инфекции, использовали классификацию перипротезной инфекции после тотального эндопротезирования ТБС по Coventry-Fitzgerald-Tsukayama, основным критерием которой является время манифестации инфекции (временной интервал между операцией и первым проявлением инфекционного процесса) [22].

Острая послеоперационная инфекция (поверхностная перипротезная инфекция в ранний послеоперационный период) наблюдалась в 6 случаях, поздняя хроническая инфекция (от одного месяца до года) наблюдалась в 2 случаях, острая гематогенная (через год и более) наблюдалась в 1 случае. Стоит отметить, что на основании того, что сама методология ЧОП подразумевает прямой контакт имплантата с внешней средой, в клинической практике инфекционные осложнения рассматриваются не с точки зрения микробиологического исследования, а с точки зрения клинической значимости с проявлением симптомов гиперемии, отека мягких тканей, сопровождающихся снижением опороспособности, усилением хромоты.

Значимые же осложнения, которые потребовали выполнить демонтаж и полную ревизию протеза, были отмечены в 3-х случаях (3 протеза из 13 имплантируемых) и включали: нестабильность в раний период (3 недели) с сопутствующей глубокой перипротезной инфекцией (остеомиелит) (n=2), трансдермальную миграцию имплантата (n=2, в одном случае через 2 месяца была выполнена реимплантация).

Во втором случае была выполнена имплантация в предположительно инфицированную кость в связи с недостаточно адекватным уровнем резекции пораженного сегмента кости, не в пределах здоровых тканей. После проведения ревизионного протезирования и курса антибактериальной терапии через 6 недель была выполнена реимплантация эндопротеза. Период наблюдения на момент написания статьи — 3 месяца. Признаков нестабильности, инфицирование не выявлено.

В 3-м случае конструкционные особенности имплантата не соответствовали размеру пациента (кошка 1.9 кг с отсутствием мышечной ткани и подкожной жировой клетчатки в области культи). В результате позиционирования имплантата непосредственно под кожей, несмотря на стабильную функциональную опороспособность до самого демонтажа имплантата, произошла трансдермальная миграция эндопротеза с вторичным инфицированием.

Стоит упомянуть о так называемом Стресс-Шилдинг синдроме (stress shielding), который представляет собой адаптационное ремоделирование кости и развивается как реакции костной ткани на длительное пребывание эндопротеза, который встречается как при бесцементном, так и при цементном эндопротезировании ТБС в гуманной и ветеринарной медицине.

Данный синдром был отмечен нами у одного пациента после одномоментного двустороннего ЧОП голени. При денситометрической оценки с помощью КТ было отмечено уменьшение числовых значений коэфициента Хаунсфилда в проекции медиального кортикального слоя (перипротезная часть кости) большеберцовой кости (рис.26).

Суть этого явления заключается в том, что после установки внутрикостного имплантата в проксимальный отдел бедренной кости (в случае тотального эндопротезирования ТБС) или, по нашим наблюдениям, область дистального сегмента конечностей, перипротезная часть кости выключается из нормальной нагрузки. Это связано с более высокой жесткостью металла относительно кости, в результате чего перипротезная кость менее нагружается за счет более проксимального ее распределения.

Согласно закону Wolff происходит адаптивное ремоделирование костной ткани, что рентгенологически проявляется сочетанием резорбции кости в одних зонах, с гипертрофией — в других. Феномен стресс-шилдинга проявляется рентгенологически гипертрофией костной ткани у окончания ножки и формированием «пьедестала» наряду с резорбцией проксимальных отделов кости.

Данный феномен в разной степени присущ как ножкам бесцементной, так и цементной фиксации. По ряду наблюдений в гуманной медицине такое явление нередко предшествует развитию нестабильности имплантата, является причиной развития болевого синдрома, а также вызывает трудности при выполнении ревизионного вмешательства [21].

Однако данных о развитии данного синдрома после ЧОП у животных на сегодняшний день не имеется. Таким образом, еще предстоит выявить критерии оценки резорбции костной ткани перипротезной области, оценить значимость, способы профилактики и отдаленные неблагоприятные последствия стресс-шилдинг синдрома в клинической практике ЧОП у животных.

Источник

Чрескожное остеоинтегрируемое протезирование конечностей у собак и кошек. Продолжение

После частичной ампутации на основании серии клинических случаев

«Между медициной и ветеринарией не существует разделительной линии – и она не
должна возникнуть когда-либо» (Рудольф Вирхов, 1900).

Сокращения: ЧОП – чрескожное остеоинтегрируемое протезирование; КП-протезы – культеприемные протезы или протезы с культеприемной гильзой; ОСХ – органосохраняющая хирургия (син. органосохраняющие оперативные вмешательства (англ. Limb salvage surgery (LSS)); ПКГ – протезы с культеприемной гильзой (англ. Stump socket prostheses (SSP)).

Оценка результатов

КТ является особенно приоритетным обследованием на этапе диагностики, предоперационного планирования, а также считается более точным методом для количественной оценки степени остеоинтеграции путем выполнения денситометрии 18.
В 2 случаях отдаленного наблюдения была констатирована стабильность имплантатов с достижением остеоинтеграции через 16 и 18 месяцев с момента их имплантации (рис. 8–10).
В 4 случаях через 3, 4, 6 и 7 месяцев (рис. 11–13) и еще в одном случае после ревизионного эндопротезирования через 2 месяца признаков нестабильности также отмечено не было.

Стоит отметить, что в одном случае у пациента после одномоментной процедуры ЧОП двух тазовых конечностей (2 протеза) на уровне дистальных сегментов голени через 7 месяцев наблюдались рентгенологические признаки стрессового перипротезного (адаптационного) ремоделирования кости (стресс-шилдинг синдром) с краевой резорбцией медиального кортикального слоя дистального сегмента большеберцовой кости без клинических признаков снижения опороспособности и без болевого синдрома (рис. 15).

Остеоинтеграция не была достигнута в следующих случаях: ранняя сверхнагрузка на имплантат (n=1) через 14 дней после имплантации, что привело к его дестабилизации и ревизии; глубокая перипротезная инфекция (n=1) с последующим развитием остеомиелита, несостоятельность костной ткани (перелом) с дальнейшей ревизией протеза. Данному пациенту была выполнена двухэтапная реимплантация (ревизия и повторная имплантация после заживления через 8 недель). Остеоинтеграция клинически и рентгенологически была достигнута через 12 недель. У двух пациентов (n=2) была отмечена трансдермальная миграция имплантата (продавливание части эндопротеза наружу) и последующее обнажение области накостного компонента с дальнейшей ревизией эндопротеза в одном случае. По нашему мнению, данное осложнение было связано с конструкционной особенностью имплантата. В дальнейшем было выполнено изменение дизайна данного типа имплантата.

Осложнения

На основании всего периода наблюдения были выявлены следующие осложнения (рис. 14, 16): глубокая перипротезная инфекция (остеомиелит) (n=1), перипротезная трещина сегмента кости на этапе имплантации (n=2), дестабилизация эндопротеза в сочетании с перипротезной инфекцией (n=2, в одном случае выполнена полная ревизия эндопротеза, в другом – двухэтапная реимплантация (ревизионное протезирование через 6 недель)), трансдермальная миграция имплантата (продавливание части эндопротеза наружу, n=3), ошибка позиционирования эндопротеза (n=2), мальпозиция блокировочных винтов (n=1), некроз кожи (n=3), секвестрация костной ткани перипротезной области в отдаленный период (n=1), резорбция – ремоделирование кости (n=1), перипротезный перелом в результате травматического фактора (застревание конечности) (n=1).

Для описания инфекционной группы осложнений, а именно имплантат-ассоциированной инфекции, использовали классификацию перипротезной инфекции после тотального эндопротезирования ТБС по Coventry-Fitzgerald-Tsukayama, основным критерием которой является время манифестации инфекции (временной интервал между операцией и первым проявлением инфекционного процесса) 22.

Острая послеоперационная инфекция (поверхностная перипротезная инфекция в ранний послеоперационный период) наблюдалась в 6 случаях, поздняя хроническая инфекция (от одного месяца до года) наблюдалась в 2 случаях, острая гематогенная инфекция (через год и более) наблюдалась в 1 случае. Стоит отметить следующее: на основании того, что сама методология ЧОП подразумевает прямой контакт имплантата с внешней средой, в клинической практике инфекционные осложнения рассматриваются не с точки зрения микробиологического исследования, а с точки зрения клинической значимости с проявлением симптомов гиперемии, отека мягких тканей, сопровождающихся снижением опороспособности, усилением хромоты.

Значимые же осложнения, которые потребовали выполнения демонтажа и полной ревизии протеза, были отмечены в 3 случаях (3 протеза из 13 имплантируемых) и включали нестабильность в ранний период (3 недели) с сопутствующей глубокой перипротезной инфекцией (остеомиелит) (n=2), трансдермальную миграцию имплантата (n=2, в одном случае через 2 месяца была выполнена реимплантация).
В первом случае неудовлетворительный результат мы связываем с несоответствием конструкционных особенностей имплантата (недостаточная механическая жесткость) и допуском пациента к ранней активной нагрузке.
Во втором случае была выполнена имплантация в предположительно инфицированную кость в связи с недостаточно адекватным уровнем резекции пораженного сегмента кости не в пределах здоровых тканей. После проведения ревизионного протезирования и курса антибактериальной терапии через 6 недель была выполнена реимплантация эндопротеза. Период наблюдения на момент написания статьи – 3 месяца. Признаков нестабильности, инфицирования не выявлено.
В третьем случае конструкционные особенности имплантата не соответствовали размеру пациента (кошка 1,9 кг с отсутствием мышечной ткани и подкожной жировой клетчатки в области культи). В результате позиционирования имплантата непосредственно под кожей, несмотря на стабильную функциональную опороспособность до самого демонтажа имплантата, произошла трансдермальная миграция эндопротеза с вторичным инфицированием. По нашему опыту, пациенты с массой тела менее 2 кг и диаметром канала менее 3 мм являются плохими кандидатами на имплантацию интрамедуллярных вариантов протезов. Для таких пациентов необходима разработка особого вида крепления, однако на сегодняшний день данный вопрос остается открытым.

Стоит упомянуть о так называемом стресс-шилдинг синдроме (stress shielding), который развивается как реакция костной ткани на длительное пребывание эндопротеза и встречается как при бесцементном, так и при цементном эндопротезировании ТБС в гуманной и ветеринарной медицине. Данный синдром был отмечен нами у одного пациента после одномоментного двустороннего ЧОП голени. При денситометрической оценке с помощью КТ было отмечено уменьшение числовых значений коэффициента Хаунсфилда в проекции медиального кортикального слоя (перипротезная часть) большеберцовой кости (рис. 15). Суть этого явления заключается в том, что после установки внутрикостного имплантата в проксимальный отдел бедренной кости (в случае тотального эндопротезирования ТБС) или, по нашим наблюдениям, в область дистального сегмента конечностей, перипротезная часть кости выключается из нормальной нагрузки. Это связано с более высокой жесткостью металла относительно кости, в результате чего перипротезная кость нагружается меньше за счет более проксимального ее распределения. Согласно закону Wolff происходит адаптивное ремоделирование костной ткани, что рентгенологически проявляется сочетанием резорбции кости в одних зонах с гипертрофией – в других. Феномен стресс-шилдинг синдрома проявляется рентгенологически гипертрофией костной ткани у окончания ножки и формированием «пьедестала» наряду с резорбцией проксимальных отделов кости. Данный феномен в разной степени присущ как ножкам бесцементной, так и цементной фиксации. По ряду наблюдений в гуманной медицине, такое явление нередко предшествует развитию нестабильности имплантата, является причиной развития болевого синдрома, а также вызывает трудности при выполнении ревизионного вмешательства 21. Однако данных о развитии данного синдрома после ЧОП у животных на сегодняшний день не имеется. Таким образом, еще предстоит выявить критерии оценки резорбции костной ткани перипротезной области, оценить значимость, способы профилактики и отдаленные неблагоприятные последствия стресс-шилдинг синдрома в клинической практике ЧОП у животных.

Ограничения

Обсуждение

Заключение

Таким образом, на сегодняшний день чрескожное остеоинтегрируемое протезирование (ЧОП) для животных является новейшей высокотехнологичной хирургической процедурой для сохранения функции конечности, и данный метод может быть использован в качестве альтернативы полной ампутации конечности при травматическом или неопластическом поражении дистальных сегментов конечностей, также может быть альтернативной классической органосохраняющей хирургией при некоторых аппендикулярных опухолях без ущерба для онкологического радикализма, а также при врожденных деформациях конечностей (эктродактилия, гемимелия).
Данный метод при соблюдении методологии оперативной техники, индивидуальном подборе изготовлении имплантатов, а также использовании комбинированной модификации поверхностей имплантатов с созданием биопокрытий позволяет достигать высоких показателей приживаемости остеоинтегрируемых протезов с низким развитием инфекционных осложнений в отдаленный период и, как результат, добиваться более функциональных результатов в виде полноценной опороспособности в сравнении со стандартной ампутацией на основании нашего опыта.
По нашему мнению, несмотря на достаточно оптимистичные нынешние результаты протезирования (ЧОП) с использованием протезов SerGoFIX, для широкого внедрения метода в клиническую ортопедическую и онкохирургическую практику требуются дальнейшие исследования и отдаленная объективная оценка результатов через 24 и более месяцев с момента имплантации.

Источник

Стресс шилдинг синдром что такое

Различные виды протезирования суставов имеют много общего между собой, несмотря на то что они выполняются на различных суставах и с помощью различных инструментов. Хотя каждый сустав имеет уникальные характеристики, которые должны быть учтены, для всех суставов характерен общий набор осложнений, характеризующийся схожей визуализационной картиной вне зависимости от исследуемого сустава. Необходимо следовать стандартному протоколу обследования для выявления осложнений.

Крайне сложно запомнить все названия процедур, рекомендуемые различными производителями. Часто удобнее именовать их по названию сустава [например, тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава (ТЭТС) или тотальное эндопротезирование коленного сустава (ТЭКС)], а также по часто используемому описательному наименованию (например, реверсивное протезирование плечевого сустава или силастиковое эндопротезирование мелких суставов).

Компоненты протезов крупных суставов обычно изготавливаются из металла, но часть может быть изготовлена из полиэтилена (вертлужная чашка, надколенник, гленоид, в некоторых случаях-плато большеберцовой кости). Относительно часто встречаются ТЭТС с парой металл-металл, но многие ТЭТС и большая часть протезов других суставов имеют полиэтиленовую скользящую прослойку между металлическими компонентами.

а) Изначальное положение компонентов. Изначальное положение компонентов эндопротеза сустава крайне важно для их длительного функционирования. В общих чертах компоненты располагаются так, чтобы имитировать форму изначального неизменного сустава, что позволяет стабилизировать структуры и мышцы для передачи нормальной нагрузки по компонентам протеза. Тем не менее, некоторые конструкции даже при правильной установке могут не выглядеть так, будто расположены «анатомически». Важно полностью понимать и оценивать ожидаемое послеоперационное положение и углы между компонентами, а также ассоциированные костные пластики, что может быть необходимо для снижения вероятности импиджмента. Эта проблема будет освещена в разделах, посвященных конкретным суставам.

(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава, цементная фиксация, перелом штифта. Переломы, как правило, не столь очевидны, как в этом случае, но могут визуализироваться как небольшая неровность металлической части. Вероятно, данный компонент был сломан некоторое время назад, так как визуализируются сдвиг и лизис вокруг фрагмента.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: полиэтиленовый элемент вертлужной впадины, цементная фиксация. Визуализируется перелом в участке просветления, перелом виден, так как цемент также сломан. (Слева) Рентгенография в косой проекции: дислокация при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава. Визуализируется несколько клиновидных металлических уплотнений (осколков) в мягких тканях. Здесь в ацетабулярной чаше был укреплен полиэтиленовый вкладыш: наличие осколков в мягких тканях говорит о дислокации. Металлическая чаша также сломана.
(Справа) Рентгенография в ЗП проекции: силиконовая артропластика в 4 и 5 пястно-фаланговых суставах. Произошел перелом в участке артропластики пятого пястно-фалангового сустава в месте соединения тела и фиксирующей части. Это типичный участок перелома при протезировании у пациентов с РА. (Слева) Рентгенография в боковой проекции: участок просветления, по форме похожий на большеберцовый вкладыш, смещенный кпереди в полости сустава. Он сместился сложа большеберцовой кости и вызвал блок сустава.
(Справа) Рентгенография в боковой проекции: силиконовая ладьевидная кость, смещенная в сторону ладони. Визуализируется силиконовая полулунная кость, сочленяющаяся с лучевой костью, но дислоцированная по отношению к головчатой кости. Замещения костей запястья часто заканчивается неудачей с последующим синовитом и остеолизисом вследствие болезни частиц.

б) Перелом имплантата. Перелом компонента имплантата обусловлен нестабильностью или аномальной нагрузкой. Некорректная установка компонентов имплантата может служить способствующим фактором. Хотя перелом имплантата бывает очевиден, обычно он не выражен. Нарушение целостности металлической ножки может визуализироваться лишь в виде небольшого изгиба; обычно она не смещается.

Переломы цементированного полиэтиленового компонента обычно визуализируются в виде перелома цемента или искажения формы имплантата (сферическая вертлужная чашка может стать более овальной). Если у полиэтиленового имплантата имеется тонкая металлическая опора (например, у протеза надколенника), то металлическая опора может фрагментироваться или переломиться и может тянуть за собой полиэтиленовую часть при смещении. При фрагментации металлической опоры мелкие частицы могут скапливаться по ходу синовиальной или полиэтиленовой поверхности; такое состояние называется металлозом. С металлозом могут быть ассоциированы выраженный синовит и, в дальнейшем, лизис кости.

Силастиковые компоненты особенно предрасположены к переломам при наличии тонких подвижных элементов или при аномальной нагрузке, обусловленной нестабильностью связочного аппарата, например, в области «шарниров» протезов межфалангового или ПФ суставов. Эти переломы можно обнаружить по резкому изменению взаиморасположения фаланг, поскольку сам имплантат визуализируется с трудом.

в) Смещение. Вывих сустава, или отсутствие контакта между суставными поверхностями, может возникать при движениях в суставе, выходящих за пределы ожидаемого объема движения. Некоторые суставы, например тазобедренный, предрасположены к вывиху при определенных положениях, например, при значительном приведении (как при скрещивании ног) или избыточном отведении. Суставы также подвергаются риску вывиха, если их компоненты установлены с неправильной позицией и взаиморасположением.

Имплантаты могут смещаться от нижележащей кости. Это может происходить при отслойке от кости или при нагрузке на имплантат при несформированном костном или фиброзном контакте с бесцемент-ным компонентом. Гленоид и надколенник, судя по всему, находятся в группе особого риска. Другие имплантаты, например силастиковый протез запястья, не имеют костной фиксации. Аномальные движения или нагрузка могут привести к их смещению.

Полиэтиленовый компонент, прикрепленный к металлической основе, может отделяться от металлического компонента и смещаться внутри сустава. Этиологическим фактором такого смещения, скорее всего, является аномальная нагрузка и/или нестабильность сустава; вклад в нестабильность может вносить изнашивание полиэтиленового компонента. Поскольку полиэтилен не ренгтгеноконтрастен, заметить такую картину иногда очень трудно. Смещенные компоненты легче увидеть, если к ним прикреплены небольшие частицы цемента или металла. В ином случае смещение может визуализироваться в виде рентгенологического просветления (чуть более низкая плотность по отношению к мягким тканям или выпоту) в форме компонента, смещающего другие структуры или вклинивающегося между компонентами сустава, что вызывает блокаду или расширение сустава.

д) Инфекция. Риск развития инфекционных осложнений при ортопедических манипуляциях с использованием хирургических инструментов или установкой устройств составляет 3-6%. Риск возрастает при увеличении продолжительности оперативного вмешательства, множественных разрезах и оперативных доступах.

Эндопротезирование характеризуется повышенным риском инфекционных осложнений. Симптомы обычно вынуждают пациента обращаться за медицинской помощью еще до появления рентгенографических изменений. Рентгенографические аномалии включают выпот, змеевидное разрушение кости, периостальную реакцию и эндостальную костную реакцию. Редко в мягких тканях наблюдается воздух. Признаком этого заболевания могут быть «пушистые», незрелые, околосуставные гетеротопические костные образования. Однако в большинстве случаев наблюдается нормальная рентгенограмма; при подозрении на инфекционные осложнения по клинической картине необходимо выполнить пункцию сустава.

МР-визуализация может оказаться полезной при диагностике формирующейся фистулы или абсцесса, при этом Т1 ВИ и изображения с контрастным усилением помогают в дифференциальной диагностике абсцессов с гематомами и серомами. Необходимо использовать методы компенсации артефактов, обусловленных металлом; также следует учесть возможность проведения мультисрезового КТ с реконструкцией для улучшения визуализации секвестров или периостальной реакции.

При инфицировании эндопротеза обычно требуется его удаление. Весь цемент, использованный при протезировании, также должен быть удален, поскольку в нем может сохраняться очаг хронической инфекции. Затем дефекты заполняются цементом с антибиотиками. Цементу можно придать форму бус, соединенных нитью, или форму спейсера для формирования нормального пространства между остаточными костными поверхностями. Инфицированный тазобедренный сустав может быть оставлен вместе с остаточным костномозговым каналом бедренной кости в мышечной петле, что называется операцией Гердлстона. После полноценного лечения инфекции можно выполнить повторную визуализацию или пункцию сустава для исключения остаточной инфекции с последующим проведением ревизионного эндопротезирования.

е) Нестабильность. Одним из наиболее частых осложнений при эндопротезировании суставов является нестабильность протеза. Наиболее специфичным признаком нестабильности является изменение положения импланта, которое иногда очень трудно заметить. Компонент может «осесть» в нижележащую кость, сдвинуться кверху (вертлужная чашка, надколенник), вниз (бедренный или большеберцовый компонент), или сместиться в медиально-латеральном направлении. При этом «оседании» может не наблюдаться значительных просветлений вокруг компонента. Вновь возникший наклон компонента является еще одним признаком нестабильности. Легкий наклон или проседание могут отмечаться только при сравнении текущих снимков со старыми, полученными вскоре после установки компонентов.

Нестабильность компонентов также может определяться в виде просветления на границе между костью и цементом или на границе между костью и компонентом. Однако не всегда просветление является признаком нестабильности. При цементном компоненте в норме может определяться просветление на границе между костью и цементом, но компонент не считается нестабильным до тех пор, пока просветление не станет >2 мм и не будет окружать большую часть компонента. При менее выраженном просветлении необходимо следить за стабильностью. Разрушение цемента также является признаком значительной подвижности компонента и ассоциировано с нестабильностью.

Диагностика нестабильности бесцементного компонента может быть более затруднительной. Ожидается, что эти компоненты будут прорастать костной тканью, хотя это прорастание нельзя оценить по рентгенограммам. Если наблюдается отслоение костной поверхности от компонента, то предполагается наличие нестабильности. Интересно, что при проведении серии вскрытий у бессимптомных до смерти пациентов с ТЭТС было показано, что у трети прорастание эндопротеза не произошло, а у % пациентов проросло только 2-10% имеющейся поверхности. Тем не менее, эти протезы не были нестабильны; наблюдалось прорастание соединительной тканью. Прорастание соединительной тканью может обусловить некоторое просветление на границе кости и компонента. Просветление не является диагностическим признаком нестабильности до тех пор, пока его толщина составляет (Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: смещение ацетабулярной чаши. Имплант разрушил медиальную стенку вертлужной впадины и сместился в таз. Он больше не может держать головку бедренного импланта; этот имплант сместился кверху, создав тем самым подобие вертлужной впадины. Определяется выраженный металлоз, который, вероятнее всего, приведет к реактивным изменениям.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: перелом наружного кольца импланта надколенника с отделением металлической основы импланта. (Слева) Рентгенография в боковой проекции, выполненная спустя семь лет после тотальной артропластики коленного сустава: визуализируется просветление в передней части дистального метафиза бедренной кости, также имеется линейный склероз, распространяющийся от задней части коркового вещества к заднему участку компонента мыщелка.
(Справа) Рентгенография в боковой проекции спустя два года: как просветление, так и склероз более выражены. Такие изменения представляют собой адаптивную перестройку, здесь большая нагрузка приходится на заднюю часть эндопротеза с фиксацией спереди (типичный вариант). (Слева) Рентгенография элемента вертлужной впадины в ПЗ проекции: серпигинозный след и литическая деструкция кости. Визуализируются реактивные склеротические изменения; признаки представляют собой инфекционное поражение.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: несимметричное просветление, окружающее дистальный конец бедренной части протеза. В окружающем диафизе визуализируется выраженные внутрикостные и кортикальные реактивные изменения. Это остеомиелит и инфекция при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава. Столь очевидные изменения для инфекционного поражения не характерны. (Слева) Фронтальное Т2ВИ МР-И: импрегнированные антибиотиком гранулы, установленные в дефект, оставшийся после удаления эндопротеза тазобедренного сустава. Мягкие ткани, окружающие гранулы, утолщены и гиперинтенсивны, что говорит о не проходящей инфекции.
(Справа) Сагиттальное PD FS МР-И, тот же случай: визуализируется распространенность затянувшегося хронического остеомиелита в диафизе бедренной кости справа с отеком и мелкими очаговыми жидкостными скоплениями. Обратите внимание на импрегнированные антибиотиком гранулы, расположенные проксимальнее, в месте первоначальной установки тазобедренного эндопротеза. (Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: значительное смещение компонента вертлужной впадины на цементной фиксации. Визуализируется смещение чаши вверх, которое составляет около 2 см по отношению к ее первоначальной позиции, и патологический угол бокового раскрытия.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: смещение бедренной ножки эндопротеза на цементной фиксации. Визуализируется просветление более 2 мм толщиной, окружающее большую часть ножки протеза. В снимок не вошла вся ножка протеза, но просветление распространяется дистальнее. Обращает на себя внимание кортикальное эндостальное истончение. (Слева) Рентгенография в боковой проекции: умеренная кортикальная гипертрофия и выступающая эндостальная гипертрофия вокруг верхушки ножки эндопротеза. Эти признаки считаются нормальными, так как гипертрофия не избыточна и необходима для стабильности конструкции.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: выраженная кортикальная и эндостальная гипертрофия, распространяющаяся через верхушку бедренной ножки эндопротеза. Также визуализируется широкий очаг просветления в зоне кости, прилегающей к компоненту эндопротеза. Это смещение бедренной части эндопротеза.

ж) Изношенность компонентов. В теории изношенность компонентов эндопротеза не должна вызывать значительных проблем (0,06 мм/год). Однако может наблюдаться изношенность как полиэтиленовой вертлужной чашки, так и полиэтиленового большеберцового вкладыша в ТЭКС. Она может быть выражена в компонентах, установленных в неправильном анатомическом положении. Также считается, что в организме происходит деградация полиэтилена, обусловленная окислением при контакте с суставной жидкостью. Механическое трение о металлический компонент стирает вкладыш с образованием микроскопических частиц.

Диагноз износа полиэтиленовых компонентов протеза ставится при выявлении неравномерного истончения нагружаемых зон компонента по сравнению с другими его участками. Так, полиэтиленовый вертлужный компонент обычно изнашивается в верхнелатеральной и передней части и остается относительно сохранным в нижнемедиальной части. Неравномерный износ большеберцового компонента может наблюдаться в медиальной или латеральной части. Изнашивание металл-металлических пар трения тотальных протезов тазобедренного сустава происходит медленней по сравнению с парами трения металл/полиэтилен, но при их изнашивании в сустав выделяются металлические частицы и ионы.

Импланты из силастика, используемые для замещения мелких суставов кистей и стоп, часто никак не фиксируются в кости. Аномальная подвижность этих имплантов, а также малые размеры их компонентов нередко приводят к разрушению имплантов.

з) Болезнь частиц износа. Болезнь частиц износа является следствием образования частичек дебриса критического размера, запускающих воспалительную реакцию окружающих тканей и синовит, которые в свою очередь приводят к некрозу мягких тканей и/или массивному остеолизу. Происхождение этих частиц, по-видимому, не имеет значения: запускать соответствующие реакции могут частички костного дебриса, фрагменты цемента, металлические частицы (в том числе металлические бусы) и частицы полиэтилена или силастика. Образующиеся частицы индуцируют воспалительный ответ в окружающих тканях, сопровождающийся секрецией цитокинов, факторов роста и энзимов, стимулирующих формирование остеолитических гранулем. Активированные макрофаги экспрессируют остеопротегерин-лиганды (RANKL), которые активируют остеокласты и тем самым стимулируют остеолиз. Повторяющиеся гидравлические эффекты внутрисуставной жидкости способствуют поддержанию контакта реактивно измененных тканей с костной тканью, подвергающейся остеолизу.

Признаки синовита хорошо определяются при ультразвуковом исследовании и МРТ. Остеолиз-обычно рентгенологический диагноз, однако рентгенография зачастую не позволяет адекватно оценить его протяженность. Лучшим инструментом для этого является КТ. Участки остеолиза могут иметь удлиненную форму, возникая по ходу винтов или вдоль участков контакта цемент/кость или металл/кость. Также остеолиз может быть массивным и приводить к формированию округлых зон лизиса, внешне напоминающих опухоль.

Дифференциальный диагноз при остеолизе должен исключить метастатическое поражение и множественную миелому. Большинство пациентов, перенесших эндопротезирование суставов,-люди пожилого возраста, поэтому в данной возрастной категории в дифференциально-диагностический ряд всегда должны включаться в том числе и опухоли. Диагноз остеолиза становится более вероятным, если существует источник частиц износа. Наиболее частой причиной остеолиза являются частицы полиэтилена, поэтому при обследовании пациента необходимо прицельно искать признаки износа компонентов протеза.

Болезнь частиц износа также может сопровождаться массивным некрозом окружающих мягких тканей. Такие изменения нередко ошибочно принимают за опухоли. Как и в случаях остеолиза, обнаруживаемые при обследовании пациентов, ранее перенесших артропластику, объемные образования мягких тканей, связанные с протезированным суставом, необходимо рассматривать в первую очередь с точки зрения реактивных изменений в ответ на накопление частичек износа компонентов протеза, а не как опухолевый процесс

и) Перипротезный перелом. Перипротезный перелом может произойти во время операции, или вследствие патологической структуры, остеопороза, небольшого превышения размеров деталей или в результате несчастного случая. Хирургу, как правило, известно о развитии переломов. Перелом часто неполный и без смещения; хирург, обычно, защищает кость и выполняет серкляж. Перелом может не визуализироваться в послеоперационном периоде, но серкляж указывает, что он, скорее всего, есть.

Послеоперационная рентгенография должна включать всю конструкцию так, чтобы визуализировались переломы за верхушкой протеза. В послеоперационном периоде ортогональные снимки должны быть получены как можно скорее. Некоторые участки особенно предрасположены к интраоперационным переломам, например, в области верхушки длинного бедренного компонента при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава или надколенник при тотальной артропластике коленного сустава; такие зоны следует исследовать особенно внимательно.

Перипротезные переломы также развиваются в период реабилитации, когда пациент становится физически активным. Некоторые пациенты, особенно с остеопорозом (например, пожилые пациенты, с ревматоидным артритом или анкилозирующим спондилитом или получающие терапию стероидами), особенно предрасположены к переломам. Наиболее частые локализации переломов схожи с таковыми в периоперационном периоде (такие локализации, как надколенник при тотальной артропластике коленного сустава) или могут быть локализованы в других (но характерных) участках (например, дистальные переломы бедренной кости или проксимальные метафизарные переломы большеберцовой кости при тотальной артропластике коленного сустава). Острый перелом может визуализироваться как легкая деформация; подострые переломы визуализируются как линия склероза. Важно выполнять качественную последующую рентгенографию и ориентированный поиск таким образом, чтобы данные небольшие и неполные переломы не были пропущены.

(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции, выполненная через четыре года после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава: нестабильность бедренного компонента, смещение вниз на полтора сантиметра. На первый взгляд, положение чаши вертлужной впадины не изменено. Однако при сравнении с контрольным снимком чаша смещена кверху (обратите внимание на ее отношение к посадочной площадке), определяется увеличение бокового наклона. Такие изменения в положении являются диагностическими критериями нестабильности эндопротеза.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: нормальное положение эндопротеза тазобедренного сустава, показано для сравнения расположения чаши вертлужной впадины. (Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: наличие износа полиэтиленовой чаши. Ширина верхнелатерального края чаши (между) значительно меньше, чем ширина нижнемедиального (между). Износ полиэтиленовой чаши может привести к болевому синдрому или болезни частиц.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: массивный остеолизис вертлужной впадины протеза вследствие болезни частиц. Источником частиц является процесс износа полиэтиленовой чаши вертлужной впадины вследствие смещения головки эндопротеза относительно чаши. (Слева) Аксиальная рентгенография надколенника после тотальной артропластики коленного сустава: массивный остеолизис. Частицы, вызвавшие воспалительную реакцию в данном случае, это металлические зерна, которые образуются при расшатывании протеза.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: выраженное образование частиц, которое может расцениваться как вторичное вследствие потери стабильности бедренного компонента. Хотя такие металлические частицы имеют соответствующий для развития болезни размер, на момент осмотра заболевание не развилось. (Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: эндопротез левого плечевого сустава, выполненный по индивидуальному заказу, установленный после резекции опухоли проксимального отдела плечевой кости. Визуализируется перелом в месте соприкосновения с собственной костью пациента и прилегающее мягкотканное образование.
(Справа) Фронтальная Т1ВИ С+ FS МР-И: образование с умеренным гетерогенным усилением. Усиление меньше ожидаемого для рецидива опухоли. Подтверждена болезнь частиц с образованием гранулемы и некрозом, развившаяся на фоне перелома. (Слева) Рентгенография в ЗП проекции: остеолиз всех костей запястья и оснований 2-5 костей пясти. Источником частиц, вызвавшим такой массивный остеолизис, является силиконовый протез ладьевидной кости, который сломан, развернут и изношен. Спица Киршнера была первоначально установлена для стабилизации протеза.
(Справа) Фронтальная STIR МР-И: трапециевидный протез и выраженный синовит распространяющийся по запястным заворотам. Синовит является реакцией на перелом силиконового протеза. (Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: выраженная нестабильность бедренного компонента на цементной фиксации при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава с широким просветлением, окружающим поверхность соприкосновения кости с цементом. Неудивительно, что развился перипротезный перелом в месте истончения коркового слоя.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: линейный склероз, указывающий на перипротезный перелом большеберцовой костив. Пациенты находятся в группе риска развития перипротезного перелома после тотальной артропластики коленного сустава, особенно если им также была выполнена транспозиция бугристости большеберцовой кости, как в данном случае.

к) Рекомендации по визуализации. При правильном положении, экспозиции и ортогональном изображении большинство осложнений артропластики можно выявить при рентгенографии. Протез должен быть включен в снимок целиком.

КТ может быть избирательно использована для подтверждения осложнений, особенно костной деструкции вследствие расшатывания частей протеза или массивного остеолизиса из-за болезни частиц. Для хирурга важно понимание степени распространения дефекта кости для планирования хирургического вмешательства перед ревизионной артропластикой, включая количество и качество оставшегося костного вещества. КТ также полезна для биопсии под визуальным контролем или аспирации подвздошно-поясничного скопления жидкости при осложнении тотального эндопротезирования тазобедренного сустава.

При КТ могут быть полноценно визуализированы даже большие металлические протезы. Избирательная оценка должна быть выполнена при повышении кВп и мАс, что улучшает разрешение при визуализации. Улучшения качества визуализации также можно достичь при получении изображений мягких тканей, ограничении коллимации и уменьшении значения питча. Для уменьшения артефактов от металла необходимо фронтальное и сагиттальное реформатирование. Существуют успешные и обнадеживающие методы конусно-лучевой КТ и КТ с двумя источниками излучения, что обещает улучшение диагностики.

При оценке перипротезных осложнений выполнения МРТ, как правило, не требуется. Однако в отдельных случаях она может быть использована для выявления жидкостных скоплений или мягкотканных образований. Последовательности чувствительные к жидкости могут отлично визуализировать синовит вследствие контакта с силиконом. Если протез установлен после резекции опухоли, МРТ может быть использована для визуализации серомы или рецидивов.

Артефакты от металлической конструкции могут быть значительными, но существуют способы улучшения визуализации: тонкослойная КТ, повышение частоты кодирования градиента, увеличение пропускной способности приемника, снижение пространства между отраженными сигналами, снижение эффективного времени появления эхосигнала, использование промежуточно-взвешенной последовательности быстрого спин-эхо и скорее STIR, чем визуализация с подавлением сигнала от жира.

УЗИ может быть полезено для определения и аспирации жидкостных скоплений, если они расположены неглубоко. Метод также избирательно используется для ведения пациентов с опухолью для диагностики рецидива или иных осложнений, если картина МРТ области изменена артефактами от металлической конструкции.

Остеосцинтиграфия недостаточно чувствительна для оценки осложнений при артропластике. Структуры протеза не накапливают изотоп, происходит ожидаемый захват в окружающих тканях. Отмечается значительная вариабельность длительности отрезка времени после операции, в течение которого захват значителен; следовательно, происходит совпадение между нормальным ожидаемым захватом и патологическим. В одном из докладов предполагается 90% специфичность использования трехфазной сцинтиграфии для дифференциальной диагностики деформации от инфекции при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава. В другом докладе сообщается о специфичности ПЭТ с ФДГ схожей с трехфазной сцинтиграфией, но оба метода значительно менее чувствительны, чем рентгенография. Большинство практикующих врачей считают, что при подозрении на инфекционный процесс после артропластики, показана аспирация полости сустава.

л) Заключение. Визуализация играет важную роль в оценке результатов артропластики. Осторожный поиск патологических изменений, включая неправильное расположение, скрытые переломы, инфекцию, расшатывание и болезнь частиц, должен быть частью каждого обследования. Сравнение любых изменений с предшествующими данными рентгенографии важно в диагностике ранних изменений в расположении компонентов протеза и сопутствующем расшатывании. Визуализация скрытых патологических изменений должна способствовать распознаванию характерных патологических признаков при каждом виде артропласгики. При решении сложных диагностических задач КТ, МРТ и УЗИ могут быть важным дополнением к рентгенографии

м) Список использованной литературы:
1. Muller GM et al: Evaluation of metal artifacts in clinical MR images of patients with total hip arthroplasty using different metal artifact-reducing sequences. Skeletal Radiol. 44(3):353-9, 2015
2. Fritz J et al: MR imaging of hip arthroplasty implants. Radiographics. 34(4):E106-32, 2014
3. Pessis E et al: Virtual monochromatic spectral imaging with fast kilovoltage switching: reduction of metal artifacts at CT. Radiographics. 33(2):573-83, 2013
4. Tuominen EK et al: Weight-bearing CT imaging of the lower extremity. AJR Am J Roentgenol. 200(1): 146-8, 2013
5. Roth TD et al: CT of the hip prosthesis: appearance of components, fixation, and complications. RadioGraphics. 32:1089-1107, 2012
6. Sutter R et al: Reduction of metal artifacts in patients with total hip arthroplasty with slice-encoding metal artifact correction and view-angle tilting MR imaging. Radiology. 265(1):204-14, 2012
7. Hargreaves BA et al: Metal-induced artifacts in MRI. AJR Am J Roentgenol. 197(3):547-55, 2011
8. Squire MW: Imaging of metal-on-metal hip prostheses. AJR Am J Roentgenol. 197(3):556-7, 2011
9. Heffernan EJ et al: The imaging appearances of metallosis. Skeletal Radiol. 37(1):59-62, 2008
10. Nagoya S et al: Diagnosis of peri-prosthetic infection at the hip using triplephase bone scintigraphy. J Bone Joint Surg Br. 90(2): 140-4, 2008

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 16.6.2021

Источник